胶黏组合物、胶黏剂及其制备方法和应用与流程

本申请涉及有机硅类黏结剂，具体涉及一种胶黏组合物、胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着节能减排、低碳环保的进程加速，可持续发展的清洁能源成为了主角。由于海面具有开阔无遮挡，日照较长且能充分利用水面反射光的优点，使得海上光伏项目得到了广泛的关注。

2、但海上光伏项目面临着不同于陆地的复杂恶劣服役环境，如大风浪、台风，高盐雾、高湿等。其中，盐雾中的离子如氯离子、钠离子等具有较强的腐蚀性，其进入光伏组件内部将会严重腐蚀电池，影响组件的正常使用。胶黏剂作为一种具有优良的耐冷热性、耐久性以及密封性能的粘接材料，被广泛应用于光伏组件的封装。但是，基于海上光伏所面临的高盐雾服役环境，组件封装要求进一步加强。目前所采用的有机硅胶黏剂，普遍存在着无法满足组件抗盐雾的要求。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种胶黏组合物、胶黏剂及其制备方法和应用。本申请提供的胶黏组合物具有优异的防盐雾性能，可广泛应用于光伏组件的封装，进而能够有效延长海上光伏组件的服役时间。

2、本申请的第一方面，提供一种胶黏组合物，以重量份数计，包括以下组分：端羟基聚烷基硅氧烷 45份~60份、改性六方氮化硼0.5份~6份、交联剂 2份~5份、偶联剂 0.1份~1份；

3、其中，所述端羟基聚烷基硅氧烷的结构为，n选自0~10之间的正整数；r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地选自c1~c6烷基；

4、所述改性六方氮化硼为氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼。

5、在其中一个实施例中，所述氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼通过羟基化六方氮化硼与氨基硅烷偶联剂接枝形成；和/或，

6、所述氨基硅烷偶联剂包括n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

7、在其中一个实施例中，所述r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地选自甲烷基或乙烷基。

8、在其中一个实施例中，所述端羟基聚烷基硅氧烷在25℃下的粘度为30000cps~80000cps。

9、在其中一个实施例中，所述交联剂包括质量比为（1~2）：1的四丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷。

10、在其中一个实施例中，所述偶联剂包括质量比为（1~2）：1的γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-(2、3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。

11、在其中一个实施例中，所述胶黏组合物还包括其他助剂，所述其他助剂包括填料、增白粉和催化剂中的一种或多种。

12、在其中一个实施例中，所述胶黏组合物中，以重量份数计，所述填料为40份~50份。

13、在其中一个实施例中，所述胶黏组合物中，以重量份数计，所述增白粉为0.5份~1份。

14、在其中一个实施例中，所述胶黏组合物中，以重量份数计，所述催化剂为0.05份~0.2份。

15、在其中一个实施例中，所述填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或多种。

16、在其中一个实施例中，所述增白粉包括钛白粉、氧化锌、氧化铅和氧化镁中的一种或多种。

17、在其中一个实施例中，所述催化剂包括二月硅酸二丁基锡和二氯二丁基锡中的一种或多种。

18、本申请的第二方面，提供一种胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

19、取氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼，按照重量份数将制备原料组分混合，制备所述胶黏剂。

20、在其中一个实施例中，所述氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼的制备步骤包括：

21、将所述氨基硅烷偶联剂于有机溶剂中溶解，制备接枝液；

22、将羟基化六方氮化硼与所述接枝液混合，进行接枝反应后，制备所述氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼。

23、在其中一个实施例中，所述接枝液中所述氨基硅烷偶联剂的质量份数为0.5%~3%。

24、在其中一个实施例中，所述接枝反应的工艺参数包括：接枝温度为15℃~30℃。

25、在其中一个实施例中，所述羟基化六方氮化硼的制备步骤包括：

26、将六方氮化硼纳米片与碱性溶液混合，进行表面羟基化反应后，制备羟基化六方氮化硼。

27、在其中一个实施例中，所述碱性溶液中羟基的摩尔浓度为4mol/l~6mol/l。

28、在其中一个实施例中，所述表面羟基化反应的工艺参数包括：表面羟基化反应的温度为70℃~90℃。

29、在其中一个实施例中，所述六方氮化硼纳米片的制备步骤包括：

30、将离子液体溶于有机溶剂和水混合溶液中，超声分散后，制备分散液；

31、将所述分散液离心后，收集上清液；

32、将所述上清液抽滤后，制备所述六方氮化硼纳米片。

33、在其中一个实施例中，所述分散液中所述离子液体的质量分数为3%~6%。

34、在其中一个实施例中，所述离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或多种。

35、在其中一个实施例中，所述离心的工艺参数包括：转速为3000r/min~5000r/min。

36、在其中一个实施例中，所述抽滤步骤采用孔隙直径为0.15μm~0.25μm的滤膜。

37、本申请的第三方面，提供一种胶黏剂，其制备原料包括本申请第一方面任一项实施例所述的胶黏组合物，或者采用本申请第二方面任一项制备方法制备得到。

38、本申请的第四方面，提供一种本申请第三方面所述的胶黏剂在制备光伏组件中的应用。

39、本申请的第五方面，提供一种光伏组件，其特征在于，包括如本申请第四方面所述的胶黏剂的固化剂。

40、本申请提供的胶黏组合物通过合理配比各组分重量份数，并将氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼应用于胶黏组合物中，使得氨基硅烷偶联剂能够通过硅烷基团接枝到六方氮化硼上，同时其中的氨基能够与端羟基聚烷基硅氧烷键合，使硅烷偶联剂能够起到端羟基聚烷基硅氧烷和改性六方氮化硼之间的桥梁作用，以增强界面的相容性；这种改善的界面相容性有助于形成更加致密且均匀的网络结构，从而减少了空隙和裂纹等微观缺陷，进而减少了盐雾等腐蚀性物质的渗透路径，从而提高了胶黏组合物的抗腐蚀性能。

41、另外，端羟基聚烷基硅氧烷与交联剂和偶联剂的共同作用可以有效提高胶黏剂的交联密度。高交联密度的胶黏剂具有更好的化学稳定性和机械性能，这使得胶黏组合物在面对盐雾等恶劣环境时，能够保持较好的结构完整性和功能性，可以有效增加盐雾及其他腐蚀介质的渗透阻力，降低了盐雾对胶黏剂基体的侵蚀风险。

技术特征：

1.一种胶黏组合物，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：端羟基聚烷基硅氧烷45份~60份、改性六方氮化硼0.5份~6份、交联剂 2份~5份、偶联剂 0.1份~1份；

2.根据权利要求1所述的胶黏组合物，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼是通过羟基化六方氮化硼与氨基硅烷偶联剂接枝形成；和/或，

3.根据权利要求1所述的胶黏组合物，其特征在于，所述端羟基聚烷基硅氧烷具有如下特征中的一种或多种：

4.根据权利要求1~3任一项所述的胶黏组合物，其特征在于，满足如下条件中的一种或多种：

5.根据权利要求1~3任一项所述的胶黏组合物，其特征在于，所述胶黏组合物还包括其他助剂，所述其他助剂包括填料、增白粉和催化剂中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的胶黏组合物，其特征在于，所述其他助剂具有如下特征中的一种或多种：

7.一种胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼的制备步骤包括：

9.根据权利要求8所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，满足如下条件中的一种或多种：

10.根据权利要求9所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述羟基化六方氮化硼的制备步骤包括：

11.根据权利要求10所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，满足如下条件中的一种或多种：

12.根据权利要求10所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片的制备步骤包括：

13.根据权利要求12所述的胶黏剂的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一种或多种：

14.一种胶黏剂，其特征在于，采用权利要求7~13任一项制备方法制备得到。

15.权利要求14所述的胶黏剂在制备光伏组件中的应用。

16.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求14所述的胶黏剂的固化胶。

技术总结本申请属于有机硅类黏结剂技术领域，具体涉及一种胶黏组合物、胶黏剂及其制备方法和应用。该胶黏组合物，包括以下组分：端羟基聚烷基硅氧烷45份~60份、改性六方氮化硼0.5份~6份、交联剂2份~5份、偶联剂0.1份~1份；其中，所述改性六方氮化硼为氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼。本申请提供的胶黏组合物通过合理配比各组分重量份数，并将氨基硅烷偶联剂接枝六方氮化硼纳米片应用于胶黏组合物中，使得氨基硅烷偶联剂能够通过硅烷基团接枝到六方氮化硼纳米片，同时其中的氨基能够与端羟基聚烷基硅氧烷键合，从而减少了空隙和裂纹等微观缺陷，进而减少了盐雾等腐蚀性物质的渗透路径，从而提高了胶黏组合物的抗腐蚀性能。技术研发人员：刘帅,石燕军,蒋忠伟,王乐受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29